Redox, Redoxtabelle, Aufgabe 2 (Redox-29) Beurteile anhand der Redoxtabelle, ob folgende Reaktionen möglich sind. Ag in Kupfersulfat Silbernitrat in Kupfer Man lasse (elementares) Brom mit Eisen reagieren. Brom liege im Überschuss vor. Magnesium in 1 M HCl Wie kann aus Silbernitrat das Silber in fester Form gewonnen werden. Als Hilfsmittel sind nur Säuren oder Basen erlaubt. Gold soll in einer Lösung aufgelöst werden. Gib eine geeignete Variante an.

Frage: Redox-29    

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Beurteile anhand der Redoxtabelle, ob folgende Reaktionen möglich sind.

1. Ag in Kupfersulfat
2. Silbernitrat in Kupfer
3. Man lasse (elementares) Brom mit Eisen reagieren. Brom liege im Überschuss vor.
4. Magnesium in 1 M HCl
5. Wie kann aus Silbernitrat das Silber in fester Form gewonnen werden. Als Hilfsmittel sind nur Säuren oder Basen erlaubt.
6. Gold soll in einer Lösung aufgelöst werden. Gib eine geeignete Variante an.

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Lösung_1:

1. Kupfersulfat: CuSO₄ also Cu²⁺ sowie SO2-4
       SO2-4 Zuschauer, beteiligt sich nicht
       Ag + Cu²⁺ → Ag⁺ + Cu ??
       Redoxtabelle von links -> rechts interpretieren
       Bergaufreaktion, freiwillig nicht möglich
2. Silbernitrat: AgNO₃ also Ag+ sowie NO–3
       NO–3 Zuschauer, beteiligt sich nicht
       Cu + Ag⁺ → Cu²⁺ + Ag ??
       Redoxtabelle von links -> rechts interpretieren
       Bergabreaktion, freiwillige Reaktion
3. Auszug aus Elektrodenpotential-Tabelle:
       Fe → Fe²⁺ (-0.44)
       2·Br^– → Br₂ (+1.07)
       Somit: Fe + Br₂ → 2·Br^– + Fe²⁺
       Aber … es geht noch weiter:
       Fe²⁺ → Fe³⁺ (+0.75)
       Somit: Fe + Br₂ → 2·Br^– + Fe³⁺
       Ladungsausgleich: 2·Fe + 3·Br₂ → 6·Br^– + 2·Fe³⁺
4. Zur Erinnerung: 1 M HCl
             → Cl^– (Zuschauer)
             → H₃O⁺
       Mg → Mg²⁺ (-2.37 V)
       H₂ + 2·H₂O → 2·H₃O⁺ (0.00)
       Mg + 2·H₃O⁺ → H₂ + 2·H₂O + Mg²⁺
       Bergabreaktion, freiwillige Reaktion
       Magnesium löst sich auf, es bildet sich H₂ Gas
5. Silbernitrat: AgNO₃ also Ag+ sowie NO–3
       Gewünscht: Ag⁺ → Ag
       In unserem Fall ist Ag⁺ also das Oxidationsmittel !
       Gesucht sind Reduktionsmittel (Säure oder Base)
       Verfügbar ist aber nur die Base (OH^-)
       4 OH^– → O₂ + 2·H₂O (0.4 V)
       Ag → Ag⁺ (0.8 V)
       Ablaufende Reaktion: 4 OH^– + Ag⁺ → O₂ + 2·H₂O + Ag
       Gemäss Redox-Tabelle gibt es unter Gold noch folgende freiwillige Bergabreaktionen:
       Au → Au³⁺ (1.42 V)
       Mn²⁺ + 12 H₂O → MnO–4 + 8·H₃O⁺ (1.51 V)
       PbSO₄ + 5 H₂O → PbO₂ + HSO–4 + 3·H₃O⁺ (1.68 V)
       2 F^– → F₂ (2.87 V)
       Gemäss Aufgabe soll eine Lösung hergestellt werden. Die Reaktion mit F₂ wäre theoretisch möglich, jedoch bildet sich ein Salz. Daher sind nur die Varianten mit 1.51 V resp. 1.68 V korrekt.
       Au + MnO–4 + 8·H₃O⁺ → Au³⁺ + Mn²⁺ + 12 H₂O … oder
       Au + PbO₂ + HSO–4 + 3·H₃O⁺ → Au³⁺ + PbSO₄ + 5 H₂O

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